DE102020001587A1

DE102020001587A1 - Hüllkurvenregelung in einem frequenzmodulierten Dauerstrich-Radarsystem

Info

Publication number: DE102020001587A1
Application number: DE102020001587.5A
Authority: DE
Inventors: Jian Bai; Nader Rohani
Original assignee: Semiconductor Components Industries LLC
Current assignee: Ay Dee Kay LLC
Priority date: 2019-03-12
Filing date: 2020-03-09
Publication date: 2020-09-17
Also published as: US20230221431A1

Abstract

Ein Radarsystem, das Störechos blockieren kann, schließt ein: einen lokalen Oszillator, der konfiguriert ist, um ein Chirp-Signal zu erzeugen, das eine Vielzahl von Chirps umfasst, die jeweils eine entsprechende Hüllkurve aufweisen; einen Sender, der konfiguriert ist, um ein Signal, das dem Chirp-Signal entspricht, zu senden; und eine Modulationsschaltung, die konfiguriert ist, um das gesendete Signal durch Regeln einer Größe eines oder mehrerer Abschnitte der Chirp-Hüllkurven in einem vorbestimmten Muster zu modulieren, sodass das Radarsystem Störechos erkennen kann, die nicht mit dem Muster übereinstimmen.

Description

GEBIET
Diese Anmeldung bezieht sich im Allgemeinen auf frequenzmodulierte Dauerstrich-Radarsysteme. Insbesondere bezieht sich diese Anmeldung auf frequenzmodulierte Dauerstrich-Radarsysteme, bei denen die Hüllkurven der Chirp-Signale so geregelt werden, dass sie auf Störungen reagieren.
HINTERGRUND
Auf der Suche nach immer sichereren und bequemeren Transportoptionen entwickeln viele Automobilhersteller selbstfahrende Autos, die eine beeindruckende Anzahl und Vielfalt an Sensoren erfordern, oft einschließlich einer Reihe von akustischen und/oder elektromagnetischen Sensoren, um den Abstand zwischen dem Auto und in der Nähe befindlichen Personen, Haustieren, Fahrzeugen oder Hindernissen zu überwachen. Versuche, die Auswirkungen von Störungen zu erkennen und abzuschwächen, waren nicht ganz zufriedenstellend. Es gibt also noch Raum für Verbesserungen in der Technik.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einem Beispiel dieser Offenbarung umfasst ein Sender-Empfänger-System: einen lokalen Oszillator, der konfiguriert ist, um ein Chirp-Signal zu erzeugen, wobei das Chirp-Signal eine Vielzahl von Chirps umfasst und wobei jeder der Chirps eine entsprechende Hüllkurve aufweist; einen Sender, wobei der Sender so konfiguriert ist, dass er ein Signal, das dem Chirp-Signal entspricht, sendet; und eine Modulationsschaltung, wobei die Modulationsschaltung konfiguriert ist, um das gesendete Signal durch Regeln einer Größe von einem oder mehreren Abschnitten der Chirp-Hüllkurven in einem vorbestimmten Muster zu modulieren.
Gemäß einem anderen Beispiel dieser Offenbarung umfasst ein Signalmodulationsverfahren: Erzeugen eines Chirp-Signals unter Verwendung eines lokalen Oszillators, wobei das Chirp-Signal eine Vielzahl von Chirps umfasst und wobei jeder der Chirps eine entsprechende Hüllkurve aufweist; Senden, mittels eines Senders, eines Signals, das dem Chirp-Signal entspricht; und ein Modulieren des gesendeten Signals mittels einer Modulationsschaltung, wobei das Modulieren des gesendeten Signals das Regeln einer Größe eines oder mehrerer Abschnitte der Chirp-Hüllkurven in einem vorbestimmten Muster umfasst.
Gemäß einem anderen Beispiel dieser Offenbarung speichert ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium Anweisungen, die von einem Prozessor ausführbar sind, wobei die Anweisungen Anweisungen umfassen zum: Erzeugen eines Chirp-Signals mittels einer Oszillationsschaltung, wobei das Chirp-Signal eine Vielzahl von Chirps umfasst und wobei jeder der Chirps eine entsprechende Hüllkurve aufweist; Senden eines Signals, das dem Chirp-Signal entspricht, von einem Sender; und Veranlassen einer Modulationsschaltung, das gesendete Signal durch Regeln einer Größe von einem oder mehreren Abschnitten der Chirp-Hüllkurven in einem vorbestimmten Muster zu modulieren.
Figurenliste

1 veranschaulicht ein Fahrzeug, das mit Radarsensoren ausgestattet ist, gemäß einem Beispiel dieser Offenbarung.
2 ist ein Blockdiagramm eines Fahrerassistenzsystems gemäß einem Beispiel dieser Offenbarung.
3 veranschaulicht ein Radarsystem gemäß einem Beispiel dieser Offenbarung.
4 ist ein Blockdiagramm eines Radarsystems gemäß einem Beispiel dieser Offenbarung.
5 ist ein weiteres Blockdiagramm eines Radarsystems gemäß einem Beispiel dieser Offenbarung.
6 veranschaulicht Gesichtspunkte eines Radarsystems gemäß einem Beispiel dieser Offenbarung.
7 veranschaulicht ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems gemäß einem Beispiel dieser Offenbarung.
8 veranschaulicht Gesichtspunkte eines Verfahrens zum Erkennen einer Radarstörung gemäß einem Beispiel dieser Offenbarung.
9A bis 9B veranschaulichen Gesichtspunkte eines Verfahrens zum Minimieren von Radarstörungen gemäß einem Beispiel dieser Offenbarung.
10A bis 10B veranschaulichen Gesichtspunkte des Verfahrens zum Minimieren der Radarstörungen der 9A bis 9B.
11A ist ein Radarbild, das ohne den Vorteil des Verfahrens zum Minimieren der Radarstörungen der 9A bis 9B erzeugt wurde.
11B ist ein Radarbild, das mit dem Vorteil des Verfahrens zum Minimieren der Radarstörungen der 9A bis 9B erzeugt wurde.

Die beigefügten Zeichnungen und die anschließende ausführliche Beschreibung schränken die Offenbarung nicht ein, sondern sie stellen im Gegenteil die Grundlage für ein Verstehen aller Modifikationen, Äquivalente und Alternativen bereit, die in den Schutzumfang der beiliegenden Ansprüche fallen. Spezifische Konfigurationen, Parameterwerte und Beispiele sind erläuternd, nicht einschränkend.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Gemäß einem oder mehreren Beispielen dieser Offenbarung wird die Regelung der Signalhüllkurven zur Verbesserung der Effizienz des Stromverbrauchs von Radarsendern verwendet. In mindestens einem Beispiel wird die Regelung der Chirp-Signalhüllkurven verwendet, um die Effizienz des Stromverbrauchs von Radarsendern zu verbessern.
In einigen Beispielen wird die Regelung der Signalhüllkurven verwendet, um die Radarzu-Radar-Störung zu mindern. In mindestens einem Beispiel wird die Hüllkurvenregelung verwendet, um Störungen, die durch einen oder mehrere nichtlineare Bereiche von gechirpten Radarsignalen verursacht werden, auf eine hinsichtlich des Stromverbrauchs effiziente Weise zu reduzieren. In mindestens einem Beispiel dieser Offenbarung reduziert die Signalhüllkurvenregelung die Falscherkennungsrate von Radarempfängern. In einigen Beispielen wird die Falscherkennung durch die Störung eines Zielechos minimiert.
In einem oder mehreren Beispielen dieser Offenbarung schließt ein Radarsender einen Phasenrotator, einen Zweiphasenmodulator, einen Verstärker mit variabler Verstärkung, einen Schalter, einen Leistungsverstärkertreiber, einen Leistungsverstärker, einen digitalen Signalprozessor (DSP) ein. In mindestens einem Beispiel schließt ein Radarsender auch ein digitales Steuergerät ein. In einigen Beispielen sind ein oder mehrere digitale Steuergeräte in dem DSP eingeschlossen. In mindestens einem Beispiel wird der Phasenrotator zur digitalen Phasenmodulation verwendet. In einigen Beispielen verwendet ein Radarsender einen wellenmodulierten Leistungsverstärker in einem digitalen Hüllkurvenmodulationsschema. In mindestens einem Beispiel wird ein Leistungsverstärker in den Sättigungsmodus getrieben, um die Hüllkurvenmodulation des Leistungsverstärkers zu ermöglichen. In mindestens einem Beispiel ist der Sättigungsmodus ein Sättigungsmodus der Klasse AB. In mindestens einem Beispiel ist der Sättigungsmodus ein Sättigungsmodus der Klasse B. Im Sättigungsbetrieb steht die Ausgangshüllkurve des Leistungsverstärkers in einem linearen Verhältnis zur Versorgungsspannung des Leistungsverstärkers. In mindestens einem Beispiel weist ein Leistungsverstärker eine Kaskadentopologie auf, bei der die Vorspannung am Drain des Common-Source-Transistors des Leistungsverstärkers die Änderung der Versorgungsspannung verfolgt. In mindestens einem Beispiel beträgt die Vorspannung nahezu die Hälfte der Versorgungsspannung.
In mindestens einem Beispiel dieser Offenbarung wird die Hüllkurvenmodulation und Demodulation in einem Radarsender von Chirp zu Chirp mit Hilfe des DSP auferlegt. In einigen Beispielen befindet sich der DSP auf einem Chip. Gemäß einem oder mehreren Beispielen für diese Offenbarung erfolgt die Demodulation nach dem Durchführen eines Bereichs-Fast-Fourier-Transformation-Vorgangs (FFT-Vorgangs). In einigen Beispielen wird ein demoduliertes Hüllkurvenmuster mit einem ursprünglichen Modulationssignal verglichen oder korreliert. In mindestens einem Beispiel, wenn das demodulierte Signal einem Störecho entspricht, selbst wenn das demodulierte Signal nach einem Bereichs-FFT-Vorgang die gleiche Frequenz wie das gesendete Signal aufweist, wird das demodulierte Signal nicht mit dem Hüllkurvencodierungsmuster des gesendeten Signals übereinstimmen, sodass das Signal, das dem Störecho entspricht, von einem Signal unterscheidbar ist, das von dem Radarsender stammt und von einem Ziel reflektiert wurde.
1 zeigt ein veranschaulichendes Fahrzeug 102, das mit einer Reihe von Radarantennen ausgestattet ist, einschließlich Antennen 104 für die Nahbereichserfassung (z. B. für die Einparkhilfe), Antennen 106 für die Mittelbereichserfassung (z. B. zum Überwachen von Stop-and-Go-Verkehr und Einsatzereignissen), Antennen 108 für die Fernbereichserfassung (z. B. für die adaptive Geschwindigkeitsregelung und Kollisionswarnung), von denen jede hinter der vorderen Stoßfängerabdeckung angeordnet sein kann. Die Antennen 110 für die Nahbereichserfassung (z. B. für die Rückfahrhilfe) und 112 für die Mittelbereichserfassung (z. B. für die Warnung vor Rückwärtskollisionen) können hinter der hinteren Stoßfängerabdeckung angeordnet sein. Die Antennen 114 für die Nahbereichserfassung (z. B. für die Überwachung des toten Winkels und die Erkennung von seitlichen Hindernissen) können hinter den Kotflügeln angeordnet sein. Jede Antenne und jeder Antennensatz kann in einem oder mehreren Arrays gruppiert werden. Jedes Array kann von einem Radararraysteuergerät (205) gesteuert werden. Jeder Antennensatz kann eine Radarerfassung mit mehreren Eingängen und mehreren Ausgängen (MIMO) durchführen. Art, Anzahl und Konfiguration der Sensoren in der Sensoranordnung für Fahrzeuge mit Fahrerassistenz- und Selbstfahrfunktionen variieren. Das Fahrzeug kann die Sensoranordnung zum Erkennen und Messen von Abständen/Richtungen zu Objekten in den verschiedenen Erkennungsbereichen verwenden, um dem Fahrzeug die Navigation unter Umgehung anderer Fahrzeuge und Hindernisse zu ermöglichen.
2 zeigt eine elektronische Steuereinheit (ECU) 202, die mit den verschiedenen Ultraschallsensoren 204 und einem Radararraysteuergerät 205 als Zentrum einer Sterntopologie gekoppelt ist. Andere Topologien, einschließlich serieller, paralleler und hierarchischer Topologien (Baum-Topologien), sind ebenfalls geeignet und werden zur Verwendung gemäß den hierin offenbarten Prinzipien in Betracht gezogen. Das Radararraysteuergerät 205 koppelt an die Sende- und Empfangsantennen in dem Radarantennenarray 106, um elektromagnetische Wellen auszusenden, Reflexionen zu empfangen und eine räumliche Beziehung des Fahrzeugs zu seiner Umgebung zu ermitteln. Das Radararraysteuergerät 205 koppelt an Trägersignalgeneratoren. In mindestens einem Beispiel steuert das Radararraysteuergerät 205 den Zeitpunkt und die Reihenfolge der Ansteuerung einer Vielzahl von Trägersignalgeneratoren.
Um automatisierte Parkassistenz bereitzustellen, kann die ECU 202 ferner mit einer Gruppe von Aktoren verbunden sein, wie etwa mit einem Fahrtrichtungsanzeigeaktor 208, einem Lenkungsaktor 210, einem Bremsaktor 212 und einem Gaspedalaktor 214. Die ECU 202 kann ferner mit einer interaktiven Benutzerschnittstelle 216 gekoppelt sein, um Benutzereingaben aufzunehmen und eine Anzeige der verschiedenen Messungen und des Systemstatus bereitzustellen.
Unter Verwendung der Schnittstelle, der Sensoren und Aktoren kann die ECU 202 automatisiertes Einparken, assistiertes Einparken, Spurwechselassistenz, Hindernis- und Totwinkel-Erkennung, autonomes Fahren und andere wünschenswerte Merkmale bereitstellen. In einem Fahrzeug werden die verschiedenen Sensormessungen von einer oder mehreren ECU 202 erworben und können von der ECU 202 verwendet werden, um den Fahrzeugstatus zu bestimmen. Die ECU 202 kann ferner auf den Status und die eingehenden Informationen reagieren, um verschiedene Signal- und Steuerungswandler zu betätigen, um den Betrieb des Fahrzeugs einzustellen und aufrechtzuerhalten. Zu den Funktionen, die von der ECU 202 bereitgestellt werden können, gehören verschiedene Fahrerassistenzfunktionen wie automatisches Einparken, Spurfolgen, automatisches Bremsen und Selbstfahren.
Um die erforderlichen Messungen zu erheben, kann die ECU 202 ein MIMO-Radarsystem verwenden. Radarsysteme arbeiten durch das Emittieren von elektromagnetischen Wellen, die sich von der Sendeantenne nach außen bewegen, bevor sie zu einer Empfangsantenne reflektiert werden. Bei dem Reflektor kann es sich um jedes mäßig reflektierende Objekt in der Bahn der emittierten elektromagnetischen Wellen handeln. Durch Messen der Laufzeit der elektromagnetischen Wellen von der Sendeantenne zu dem Reflektor und zurück zu der Empfangsantenne kann das Radarsystem den Abstand zu dem Reflektor und dessen Geschwindigkeit relativ zu dem Fahrzeug bestimmen. Werden mehrere Sende- oder Empfangsantennen verwendet oder werden mehrere Messungen an verschiedenen Positionen durchgeführt, kann das Radarsystem die Richtung zu dem Reflektor bestimmen und somit die Position des Reflektors in Bezug auf das Fahrzeug verfolgen. Durch eine ausgefeiltere Verarbeitung können mehrere Reflektoren verfolgt werden. Zumindest einige Radarsysteme verwenden eine Array-Verarbeitung, um einen gerichteten Strahl elektromagnetischer Wellen zu „scannen“ und ein Bild der Umgebung des Fahrzeugs zu erstellen. Es können sowohl gepulste als auch Dauerstrich-Implementierungen von Radarsystemen realisiert werden.
3 zeigt ein veranschaulichendes Radarsystem 300 mit einer MIMO-Konfiguration, bei dem J-Sender kollektiv mit M-Sendeantennen 301 gekoppelt sind, um die Sendesignale 307 zu senden. Die M-möglichen Signale 307 können von einem oder mehreren Zielen, die von mit P-Empfängern gekoppelten N-Empfangsantennen 302 als Empfangssignale 309 empfangen werden sollen, unterschiedlich reflektieren. Jeder Empfänger kann die Amplitude und Phase oder die mit jedem der M-Sendesignale 307 verbundene Verzögerung extrahieren, sodass das System N*M Messungen erhalten kann (obwohl nur J*P der Messungen gleichzeitig erhalten werden können). Die Verarbeitungsanforderungen, die mit jedem Empfänger verbunden sind, der J-Messungen extrahiert, können durch den Einsatz von Zeitmultiplexverfahren und/oder orthogonaler Codierung reduziert werden. Die verfügbaren Antennen werden systematisch mit den verfügbaren Sendern und Empfängern gemultiplext, um den gesamten Messsatz für die Radarbilderfassung zu sammeln.
4 veranschaulicht eine Radar-Sender-Empfänger-Schaltung 400 (z. B. 300) in Blockdiagramm-Form gemäß einem Beispiel dieser Offenbarung. In mindestens einem Beispiel ist die Radar-Sender-Empfänger-Schaltung 400 als integrierte Schaltung in einem gehäusten Chip realisiert. Die Radar-Sender-Empfänger-Schaltung 400 schließt einen Trägersignalgenerator 404, einen Sendungsfilter 420, einen Verstärker 412 und Sendeantennen 301 ein, die auf Grundlage des Ausgangs des Trägersignalgenerators 404 Signale 307 (z. B. Chirps 409) senden können. Die Radar-Sender-Empfänger-Schaltung 400 schließt außerdem Empfangsantennen 302, einen rauscharmen Verstärker 413 und einen Mischer 407 ein. Der Mischer 407 mischt die von den Antennen 302 erkannten Signale (z. B. 411) mit dem Signal des Trägersignalgenerators 404. Der rauscharme Verstärker 413 wird verwendet, um die von den Antennen 302 erkannten Signale 411 zu verstärken. Die Radar-Sender-Empfänger-Schaltung 402 schließt außerdem einen Empfindlichkeitszeitregler und Entzerrer 413, einen Breitbandfilter 415, einen Analog-Digital-Wandler 417 und einen Prozessor 419 (z. B. 202, 205) ein. Der Prozessor 419 und der rauscharme Verstärker 413 können wie gezeigt für eine bidirektionale Kommunikation gekoppelt werden.
In Beispielen dieser Offenbarung ist der Trägersignalgenerator 404 mit dem Radararraysteuergerät 205 gekoppelt. Der Trägersignalgenerator 404 enthält einen Chirp-Generator zum Erzeugen eines frequenzmodulierten Dauerstrich-Signals (FMCW-Signals). Die Chiprate des Trägersignalgenerators 404 kann durch das Radararraysteuergerät 205 gesteuert werden. In mindestens einem Beispiel kann der Trägersignalgenerator 404 durch das Radararraysteuergerät 205 deaktiviert werden, um ein unmoduliertes Trägersignal zu erzeugen. Der Trägersignalgenerator 404 kann als lokaler Oszillationssignalgenerator (LO-Signalgenerator) als Fraktional-N-Phasenregelschleife (PLL) mit einem ΣΔ-Steuergerät oder als direkt-digitaler Synthesegenerator realisiert werden.
Der Trägersignalgenerator 404 ist über den Sendefilter 420 und den Verstärker 412 mit den Sendeantennen 301 verbunden. Der Trägersignalgenerator 404 ist über den Mischer 407 und den rauscharmen Verstärker 413 mit den Empfangsantennen 302 verbunden. Der Trägersignalgenerator 404 erzeugt ein Signal (z. B. ein Chirp-Signal). Der Verstärker 412 empfängt das Signal von dem Trägersignalgenerator 404, und ein Sendesignal 307, das dem Signal von dem Trägersignalgenerator 404 entspricht, wird über Sendeantennen 301 gesendet.
Wie bereits erwähnt, beziehen sich Beispiele dieser Offenbarung auf die Hüllkurvenmodulation von Chirp-Signalen. In mindestens einem Beispiel ist ein hüllkurvencodiertes gesendetes FMCW-Signal mit der Frequenz f_RF(t) gegeben durch: $s_{t} (t) = A (t) e^{j (2 π f_{R F} (t) t + φ_{0} + φ_{d} (t))},$
wobei $j = \sqrt{- 1},$
φ₀ die Anfangsphase und φ_d(t) die Phasenvariation aufgrund der Doppler-Verschiebung ist, die gegeben ist durch: $φ_{d} (t) = 2 π f_{d} t = \frac{2 π f_{R F} v t}{c_{0}},$
wobei v eine Geschwindigkeit eines Ziels (z. B. 305) und c₀ die Geschwindigkeit des Lichts ist. A(t) ist ein analoges Basisband-Hüllkurvensignal, das von einem DAC aus einem digitalen Basisbandsignal, das von einer Radar-DSP-Einheit 419 erzeugt wird, umgewandelt wird. A(t) ist gegeben durch: $A (t) = \sum_{i = 0}^{N - 1} A_{i} (t - i T_{c}),$
wobei A_i die analoge Skala des FMCW-Signals ist, das von dem DAC aus dem digitalen Signal a_i,q-1a_i,q-2...a_i,1a_i,0 erzeugt wird und T_c die Chirp-Periode ist. Das empfangene reflektierte Signal 309 ist gegeben durch: $s_{r} (t) = α A (t - τ) e^{j (2 π f_{R F} (t - τ) + φ_{0} + φ_{d} (t))},$
wobei τ die Zeitverzögerung des reflektierten Signals 309 und α der Dämpfungsfaktor ist, der dem Freiraumausbreitungsverlust und dem Verlust des Radarsystems entspricht. Nach dem Mischen mit dem LO-Signal von s_lo = e^jω
RFt wird s_r(t) zu einem Zwischenfrequenzsignal (IF-Signal) herunterkonvertiert, wie es gegeben ist durch: $s_{I F} (t) = α A (t - τ) e^{j (2 π f_{I F} + φ_{0} + φ_{d} (t))},$
wobei f_IF = f_RF(t) - f_RF(t - τ). In mindestens einem Beispiel dieser Offenbarung stellt die maximale Reichweite des FM-CW-Radars sicher, dass τ << T_c. Somit gilt die folgende Beziehung: $A (t - τ) \approx A (t),$
Die Beziehung von Gleichung Nr. 6 impliziert, dass das Größenmuster des reflektierten Signals gut mit dem Größenmuster des gesendeten Signals nach analogem Neuskalieren übereinstimmt. In mindestens einem Beispiel dieser Offenbarung wird das analoge Größenneuskalieren vor dem Anpassen des Hüllkurvenmusters durchgeführt, da die empfangenen Signale Größenpegel aufweisen, die in Abhängigkeit von dem Ziel, von dem sie reflektiert wurden, variieren. In einem oder mehreren Beispielen dieser Offenbarung wird jedes der M erzeugten IF-Signale durch Anwendung der FFT individuell in den Spektralbereich transformiert. Diese Verarbeitung kann als Bereichs-FFT-Verarbeitung bezeichnet werden. Dann werden MC-Schnitte des Bereichs-FFT-Spektrums mit entsprechenden MC-Zeitstempeln, z. B. T_c, 2T_c, ... MC(T_c), erhalten. Dann werden die Maximalwerte und Minimalwerte der Größe jedes Peaks (siehe z. B., A₀, A₁, A₂ in 8) über die M Zeitstempel erkannt und mit der gleichen Anzahl von Pegeln, die für den DAC bei der Hüllkurvenmodulation verwendet werden, zwischen null und eins neu skaliert. In mindestens einem Beispiel dieser Offenbarung besteht ein gesendeter Radarwellenformrahmen aus MC-Chirps, und die Größe jedes Chirp-Signals wird in 2^Q-Pegel quantisiert, die durch ein digitales Q-Bit-Signal dargestellt werden, wodurch die Länge des Hüllkurvenmusters des gesendeten Signals Q x MC wird. Bei erkannten Signalen erzeugt jeder Größenpeak in dem Bereichs-FFT-Spektrum nach dem Neuskalieren ein identisches Hüllkurvenmuster über MC-Zeitstempel für reale Ziele. Bei störenden Quellen stimmt das Hüllkurvenmuster jedoch nicht mit dem gesendeten Signal überein. In mindestens einem Beispiel werden, sobald falsche Ziele als solche erkannt werden, Datenproben, die mit diesen falschen Zielen im Bereichs-FFT-Spektrum verbunden sind, gelöscht, bevor eine Geschwindigkeits-FFT auf die erfassten Daten durchgeführt wird, wodurch verhindert wird, dass falsche Ziele in den Geschwindigkeitsdaten erscheinen.
5 veranschaulicht ein Radarsystem 500 (z. B. 300, 400) in Blockdiagramm-Form gemäß einem Beispiel dieser Offenbarung. In mindestens einem Beispiel ist das Radarsystem 500 als integrierte Schaltung in einem gehäusten Chip realisiert. Das Radarsystem 500 schließt einen Sender 502 und einen Empfänger 504 ein, der mit einem Signalgenerator 404 gekoppelt ist. Der Sender 502 und der Empfänger 504 sind mit dem Prozessor 419 gekoppelt. Wie gezeigt, kann der Prozessor 419 einen DSP und einen oder mehrere digitale Steuergeräte 506 umfassen.
Der Sender 502 enthält eine Phasenrotatorschaltung 508, eine Zwei-Phasen-Verschiebungsmodulatorschaltung 510, einen Verstärker mit variabler Verstärkung (VGA) 512, einen Schalter 514 und eine Hüllkurvenregulatorschaltung 516. Die Hüllkurvenregulatorschaltung 516 schließt einen Leistungsverstärker 518, eine Hüllkurvenmodulationsschaltung 520 und einen Treiber 522 ein. Der Treiber 522 wird an eine Gleichspannungsversorgung 524 angeschlossen. In mindestens einem Beispiel dieser Offenbarung schließt die Hüllkurvenmodulationsschaltung 520 einen Digital-AnalogWandler (nicht abgebildet) ein. Die Hüllkurvenmodulationsschaltung 520 empfängt digitale Signalsteuersignale 521 (z. B. digitale Basisbandsignale) von dem Prozessor 419. Die Hüllkurvenmodulationsschaltung 520 gibt ein analoges Signal A(t) 524 an einen oder mehrere Leistungsverstärker 518 aus. Der Sender 502 ist über den einen oder die mehreren Leistungsverstärker 518 mit mehreren Sendeantennen 301 gekoppelt. In einem oder mehreren Beispielen dieser Offenbarung senden die Sendeantennen 301 Signale (307) mit einem Hüllkurvenmuster (siehe 621, 6).
Das Radarsystem 500 schließt mehrere Empfangsantennen 302 ein, die über einen rauscharmen Verstärker 526 und einen rauscharmen Verstärker 528 mit einem Mischer 407 gekoppelt sind. Die Phasenrotatorschaltung 508 empfängt ein Oszillationssignal (LO-Signal) 523 von der Oszillationsschaltung 404. Der Mischer 407 empfängt ein Duplikat des Oszillationssignals. Der Mischer 407 mischt das Oszillationssignal mit den von den Empfangsantennen 302 erkannten Signalen (309). Das gemischte Signal 530 durchläuft ein Hochpassfilter 532, ein Tiefpassfilter 534 und einen Zwischenfrequenz-Verstärker (IF-Verstärker) zum Prozessor 419.
In mindestens einer Ausführungsform erzeugt der Prozessor 419 ein digitales Basisbandsignal 521 und sendet dieses an den Hüllkurvenmodulator 520. Ein Digital-AnalogWandler (z. B. 625) des Hüllkurvenmodulators 520 wandelt das Basisbandsignal 521 in ein analoges Hüllkurvensignal (nicht dargestellt) um, das der Hüllkurvenmodulator 520 skaliert. Das skalierte analoge Hüllkurvensignal 524 wird vom Leistungsverstärker 518 empfangen. Der Leistungsverstärker 518 gibt ein Signal 519 zum Senden an die Sendeantenne 301 aus. Die Hüllkurve des Signals 519 wird durch das analoge Hüllkurvensignal 524 des Hüllkurvenmodulators 520 moduliert und folgt damit dem digitalen Signal 521 des Prozessors.
6 veranschaulicht Gesichtspunkte eines Radarsystems 600 (z. B. 300, 400, 500) gemäß einem Beispiel dieser Offenbarung. Das Radarsystem 600 schließt einen Hüllkurvenmodulator 602 (z. B. 520), einen Leistungsverstärkertreiber 604 (z. B. 522) und eine Leistungsverstärkerausgangsschaltung (z. B. 518) ein. Der Hüllkurvenmodulator 602 schließt einen operativen Verstärker 608 ein, der mit einem DSP 610 (z. B. 419) verbunden ist. Der DSP 610 sendet ein digitales Signal 612 an den Eingang 614 des operativen Verstärkers 608. In mindestens einem Beispiel dieser Offenbarung moduliert das digitale Signal 612 des DSP 610 den Ausgang des operativen Verstärkers 608.
Der Leistungsverstärkertreiber 604 empfängt eine Eingangsspannung 618 über einen ersten Eingangsanschluss 620 und einen zweiten Eingangsanschluss 622. In mindestens einem Beispiel kommt die Spannung 618 über die Eingangsanschlüsse 620, 622 von einer Signalquelle über den Schalter (514). Der erste Eingangsanschluss 622 ist mit einem Kondensator C_1p verbunden. Der Kondensator C_1p ist mit dem Gate-Anschluss 624 eines NMOS-Transistors MN_1p und einem Widerstand R_b1n verbunden. Der zweite Eingangsanschluss 622 ist mit einem Kondensator C_1n verbunden. Der Kondensator C_1n ist mit einem Widerstand R_b1p und dem Gateanschluss 626 eines NMOS-Transistors MN_1n verbunden. Der Widerstand R_b1n und der Widerstand R_b1p sind beide mit einer ersten Gleichspannungsquelle V_B1 verbunden.
Der Drain-Anschluss 628 des NMOS-Transistors MN_1p ist mit einem Induktor L_1p verbunden. Der Drain-Anschluss 630 des NMOS-Transistors MN_1n ist mit einem Induktor L_1n verbunden. Induktor L_1p und Induktor L_1n sind miteinander und mit der lokalen Masse 632 verbunden. Der Leistungsverstärkertreiber 602 schließt auch eine Gleichspannungsquelle V_DD1 ein. Die Gleichspannungsquelle V_DD1 wird an einen Mittelkappenanschluss 634 eines Induktors L₃ und einen ersten Ladekondensator C_c1 angeschlossen. Ein erster Ausgangsanschluss 636 des Induktors L₃ ist mit der Leistungsverstärkerausgangsschaltung 606 am Kondensator C_2p verbunden. Der erste Ausgangsanschluss 636 des Induktors L₃ ist auch mit dem Source-Anschluss 6388 des NMOS-Transistors MN_2p verbunden. Der Drain-Anschluss 640 des NMOS-Transistors MN_2p ist über den Induktor L_2p mit dem Source-Anschluss 642 des NMOS-Transistors MN_1p verbunden. Der zweite Ausgangsanschluss 644 des Induktors L₃ ist mit dem Source-Anschluss des NMOS-Transistors MN_2n verbunden. Der Drain-Anschluss des NMOS-Transistors MN_2n ist über den Induktor L_2n mit dem Source-Anschluss 646 des NMOS-Transistors MN_1n verbunden. Der zweite Ausgangsanschluss 644 des Induktors L₃ ist auch mit der Leistungsverstärkerausgangsschaltung 606 an einem Kondensator C_2n verbunden. Der Gate-Anschluss 648 des NMOS-Transistors MN_2p ist über die Gleichspannungsquelle V_B2 mit dem Gate-Anschluss 650 des NMOS-Transistors MN_2n verbunden.
Der Ausgangsanschluss 652 des operativen Verstärkers 608 ist mit dem Gate-Anschluss 654 des PMOS-Transistors MP₁ verbunden. Der Source-Anschluss 656 des PMOS-Transistors MP₁ ist mit der Gleichspannungsquelle V_DD2 und mit einem Ladekondensator C_c3 verbunden, der wiederum mit der lokalen Masse 632 verbunden ist. Der Drain-Anschluss 658 des PMOS-Transistors MP₁ ist mit dem Mittelkappenanschluss 660 des Induktors L₆ und mit einem zweiten Ladekondensator C_c2 verbunden, der wiederum mit der lokalen Masse 632 verbunden ist. Der Drain-Anschluss 658 des PMOS-Transistors MP₁ ist auch mit dem Eingangsanschluss 662 des operativen Verstärkers 608 verbunden. Der Eingangsanschluss 662 des operativen Verstärkers 608 und der Drain-Anschluss 658 des PMOS-Transistors MP₁ sind auch mit dem Widerstand R_2a und dem Widerstand R_2b verbunden. Der Widerstand R_2b ist mit der lokalen Masse 632 verbunden. Widerstand R_2a und Widerstand R_2b sind mit einem ersten (nichtinvertierenden) Eingangsanschluss 664 eines zweiten operativen Verstärkers 666 verbunden. Der Ausgangsanschluss 668 des operativen Verstärkers 666 ist am Gate-Anschluss 670 des NMOS-Transistors MN_2p und am Gateanschluss 672 des NMOS-Transistors MN_2n mit der Leistungsverstärkerschaltung 606 verbunden. Der negative Eingangsanschluss 674 des operativen Verstärkers 666 ist über den Widerstand R_1p mit dem Drain-Anschluss 676 des NMOS-Transistors MN_4p und über den Widerstand R_1n mit dem Drain-Anschluss 678 des NMOS-Transistors MN_4n verbunden. Der Widerstand R1p ist auch mit dem Induktor L_5p verbunden, der den NMOS-Transistor MN_4p und den Widerstand R_1p mit dem Source-Anschluss 680 des NMOS-Transistors MN_3p verbindet. Der Widerstand R_1n ist über den Induktor L_5n mit dem Source-Anschluss 682 des NMOS-Transistors MN_3n verbunden. Der Drain-Anschluss 684 des NMOS-Transistors MN_3n und der Drain-Anschluss 686 des NMOS-Transistors MN_3p sind miteinander und mit der lokalen Masse 632 verbunden. Der Kondensator C_2p ist mit dem Gate-Anschluss 688 des NMOS-Transistors MN_3p und mit einem ersten Ausgangsanschluss 690 des Induktors L_M4 verbunden. Der Kondensator C_2n ist mit dem zweiten Ausgangsanschluss 692 des Induktors L_M4 verbunden, der Mittelkappenanschluss 694 des Induktors L_M4 ist mit der Gleichspannungsversorgung V_B3 verbunden. Ein erster Ausgangsanschluss 696 des Induktors L₆ ist mit dem Source-Anschluss des NMOS-Transistors MN_4p und des Induktors L_7p verbunden. Der Induktor L_7p ist über den Kondensator C_3p an einen ersten Ausgangsanschluss 698 angeschlossen. Ein zweiter Ausgangsanschluss 601 des Induktors L₆ ist mit dem Source-Anschluss des NMOS-Transistors MN_4n und des Induktors L_7n verbunden. Der Induktor L_7n wird über den Kondensator C3n an einen zweiten Ausgangsanschluss 603 angeschlossen. Der Ausgang 605 über Anschluss 698 und Anschluss 603 ist ein hüllkurvengeregeltes Chirp-Signal 607 (z. B. 309). Die Hüllkurvengröße des ersten Chirps 609 entspricht einem ersten (Zwischen-)Binärwert 611 des Signals 612 vom DSP 610. Die Hüllkurvengröße des zweiten Chirps 613 entspricht einem zweiten (niedrigeren) Binärwert 615 des Signals 612 vom DSP 610. Die Hüllkurvengröße des dritten Chirps 617 entspricht einem dritten (höheren) Binärwert 619 des Signals 612 vom DSP 610. Das Chirp-Signal 607 weist ein Hüllkurvenmuster auf, das das vom DSP 610 kommende Signal 612 verfolgt.
Der DSP 610 erzeugt das digitale Basisband-Hüllkurvensignal 612, das von dem Digital-Analog-Wandler 625 in das entsprechende analoge Signal 623 gewandelt wird. Das analoge Hüllkurvensignal 623 wird dann an dem Anschluss 614 des Verstärkers 608 empfangen. Das Spannungssignal 660 an dem Mittelkappenanschluss 660 des Induktors L6 folgt dem Signal 612 (623). Das Signal an dem positiven Anschluss 664 des Verstärkers 666 ist mittels eines Widerstandsteilers R_2a und R_2b halb so groß wie der Signalwert 660, und der Spannungswert 670 folgt dem Spannungswert 660 mit halber Skala, sodass PA 606 im optimalen Zustand arbeitet. Letztendlich folgt die Hüllkurve des Signals 605 dem Signal 612.
7 veranschaulicht ein Verfahren 700 zum Betreiben eines Radarsystems (z. B. 300, 400, 500, 600) gemäß einem Beispiel dieser Offenbarung. Das Verfahren 700 schließt das Erzeugen 702 eines FM-CW-Signals 704 ein. Es wird ein Hüllkurven-Basisbandsignal 707 erzeugt 704. Eine Kopie des Hüllkurven-Basisbandsignals 707 wird einer Impulsformungsfilterung unterzogen 708. Das gefilterte Signal 709 und das FM-CW-Signal 704 werden dann 710 geregelt, um ein Signal (z. B. 307, 607) zu erzeugen, das gesendet 712 wird, um das Vorhandensein eines oder mehrerer Ziele zu erkennen (305).
Die Signalregelung 710 kann das Unterdrücken eines oder mehrerer nichtlinearer Abschnitte eines Sendesignals (307) von einer Antenne (z. B. 114) eines ersten Senders (z. B. 502) umfassen, um Störungen mit Signalen zu reduzieren, die von anderen Antennen (z. B. 110) dieses ersten Senders gesendet werden. Die Signalregelung 710 kann das Unterdrücken eines oder mehrerer nichtlinearer Abschnitte eines Sendesignals (307) von einer Antenne (z. B. 114) des ersten Senders (z. B. 300) umfassen, um Störungen mit Signalen zu reduzieren, die von anderen Antennen (z. B. 110) eines zweiten (unterschiedlichen) Senders gesendet werden. In mindestens einem Beispiel dieser Offenbarung stammen der erste Sender und der zweite Sender von unterschiedlichen Radarsystemen (z. B. 500). Die Signalregelung 710 kann zusätzlich oder alternativ dazu das Aufbringen eines Hüllkurvenmusters (621) auf einen oder mehrere Abschnitte eines Sendesignals (307) einschließen. Anschließend erkennt das Radarsystem ein oder mehrere Signale (309). Das erkannte 714 Signal (309) kann ausschließlich von einem Ziel (305) reflektiert werden, oder das erkannte 714 Signal (309) kann Fremdsignale (z. B. Zufallsrauschen, Echo) einschließen. Das erkannte 714 Signal (309) wird in ein digitales Signal umgewandelt 716, und FFT-Vorgänge werden durchgeführt 718, wodurch ein modifiziertes Signal 722 entsteht. Es wird festgestellt 720, ob ein Hüllkurvenmuster (621) auf das gesendete Signal (307) angewendet wurde 710. Wurde auf das gesendete Signal (307) ein Hüllkurvenmuster (621) angewendet 710, wird das modifizierte Signal 722 neu skaliert und demoduliert 724. Die Muster des demodulierten Signals 726 und des Hüllkurven-Basisbandsignals 707 werden dann analysiert 728, und es wird festgestellt 730, ob die Muster von Signal 707 und Signal 726 übereinstimmen (oberhalb einer Schwelle statistisch ähnlich sind). Wenn die Signale 707 und 726 übereinstimmen, wird ein Geschwindigkeits-FFT-Vorgang 734 bei dem demodulierten Signal 726 durchgeführt. Wenn die Signale 707 und 726 nicht übereinstimmen, wird das demodulierte Signal 726, das nun durch das Verfahren 700 als fremd identifiziert wurde, auf null gestellt 732, und das Verfahren 700 führt Geschwindigkeits-FFT-Vorgänge an nichtfremden Abschnitten des Signals 722 aus 734.
Wenn festgestellt wurde 720, dass während der Signalregelung 710 keine Hüllkurvenmodulation angewendet wurde, dann wird das Signal 722 Geschwindigkeits-FFT-Vorgängen unterzogen 734, da keine Demodulation notwendig ist. In jedem Fall erzeugt das Verfahren nach Anwendung 734 der Geschwindigkeits-FFT-Vorgänge 736 Daten über den Bereich des Ziels (305) und die Geschwindigkeit des Ziels (305). Das Verfahren 700 kann enden oder das Verfahren 700 kann fortfahren, ein FM-CW-Signal zur Zielerkennung zu erzeugen 702, wie oben beschrieben.
In einem oder mehreren Beispielen dieser Offenbarung ist das Radarsystem (z. B. 300, 400, 500, 600) dazu konfiguriert, MIMO-Vorgängen durchzuführen. In einem oder mehreren Beispielen dieser Offenbarung ist das Radarsystem (z. B. 300, 400, 500, 600) dazu konfiguriert, Strahlsteuerungs-Vorgänge durchzuführen.
8 veranschaulicht Gesichtspunkte eines Verfahrens 800 (z. B. 700) zum Erkennen einer Radarstörung gemäß einem Beispiel dieser Offenbarung. Ein Sender (z. B. 502) sendet ein Signal 802 (307), das Chirps umfasst, deren Amplituden auf verschiedenen Pegeln entsprechend verschiedenen Werten (z. B. Binärzahlen) geregelt sind. Der Wertefluss bildet das Hüllkurvenmuster 805 des Sendesignals 802). Beim Verfahren 800 wird ebenfalls ein Signal (309) erkannt (714), und auf Basis des erkannten Signals (309) wird ein Zwischenfrequenz-Signal (IF-Signal) wie IF1 804 oder IF2 806 erzeugt (722).
Das IF-Signal (z. B. 804, 806) wird auf 801 neu skaliert. Das neu skalierte 801 IF-Signal (die neu skalierten Werte des IF-Signals), wie IF1 809 oder IF2 810, werden mit dem Ausgangssignal 802 verglichen. Wenn die Werte 803 des ordnungsgemäß skalierten IF-Signals (z. B. 809) das gleiche Muster (621) wie das Ausgangssignal 802 aufweisen, dann entspricht das erkannte Signal (309) einem realen Ziel (305). Wenn andernfalls die Werte 807 des ordnungsgemäß skalierten IF-Signals (z. B. 810) nicht das gleiche Muster (621) wie das Ausgangssignal 802 aufweisen, dann stammt das erkannte Signal (309) von einem falschen Ziel.
9A bis 9B veranschaulichen Gesichtspunkte eines Verfahrens 900 zum Minimieren von Radarstörungen gemäß einem Beispiel dieser Offenbarung. Das Verfahren umfasst das Regeln der Hüllkurve eines gesendeten Chirp-Signals 901 (307) eines ersten Senders/einer ersten Antenne durch Unterdrücken eines nichtlinearen Abschnitts (z. B. 910) des gesendeten Signals 901 mittels einer Quadratwelle 908, die von einem Modulator (z. B. 520) des ersten Senders erzeugt wird. Der nichtlineare Abschnitt des Sendesignals 901 hat das Potential, ein von einem anderen Sender/einer anderen Antenne ausgesendetes Signal 904 zu stören. Der nichtlineare Abschnitt des Sendesignals 901 hat das Potential, ein von einem anderen Sender/einer anderen Antenne ausgesendetes Signal 904 während der Zeitperiode(n) 906 zu stören, in der/denen das zweite Signal 904 (wie von einem Ziel reflektiert) von einem ADC (z. B. 417) eines Empfängers (z. B. 504) abgetastet wird, der dem anderen Sender/der anderen Antenne entspricht.
10A bis 10B veranschaulichen Gesichtspunkte des Verfahrens 900 zum Minimieren der Radarstörungen der 9A bis 9B. Das Zeitbereichssignal 1000 entspricht dem ungeregelten Frequenzbereichssignal 901. Die dunkleren Bereiche (z. B. 1004) des Zeitbereichssignals 1000 entsprechen den nichtlinearen (rückführenden) Abschnitten 910 des Frequenzbereichssignals 901. Das Zeitbereichssignal 1002 entspricht dem geregelten Frequenzbereichssignal 902. Die Bereiche (z. B. 1006) des Zeitbereichssignals 1002, in denen die Amplitude nahe null ist (z. B. 1006), entsprechen den unterdrückten (nullgesetzten) Abschnitten 910 des Frequenzbereichssignals 902.
11A veranschaulicht ein Radarbild 1102, das einem Sender entspricht, dessen Sendesignal (904) durch ein Störsignal (z. B. 901) gestört wurde.
11B ist ein Radarbild 1104, das mit dem Vorteil des Verfahrens 900 zum Minimieren der Radarstörung erzeugt wurde. Radarbild 1104 entspricht einem Sender, dessen Sendesignal (904) nicht durch ein Störsignal (z. B. 901) gestört wurde.
Beispiele für diese Offenbarung sind:

1. Ein Sender-Empfänger-System, umfassend: einen lokalen Oszillator, der konfiguriert ist, um ein Chirp-Signal zu erzeugen, wobei das Chirp-Signal eine Vielzahl von Chirps umfasst und wobei jeder der Chirps eine entsprechende Hüllkurve aufweist; einen Sender, wobei der Sender so konfiguriert ist, dass er ein Signal, das dem Chirp-Signal entspricht, sendet; und eine Modulationsschaltung, wobei die Modulationsschaltung konfiguriert ist, um das gesendete Signal durch Regeln einer Größe von einem oder mehreren Abschnitten der Chirp-Hüllkurven in einem vorbestimmten Muster zu modulieren.
2. Das Sender-Empfänger-System von Beispiel 1, das ferner umfasst: einen Empfänger, der konfiguriert ist, um ein oder mehrere Signale zu erkennen; und einen Prozessor, der konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob ein oder mehrere erkannte Signale ein Muster aufweisen, das mit dem vorbestimmten Muster des gesendeten Signals übereinstimmt.
3. Das Sender-Empfänger-System von Beispiel 1, wobei das Regeln der Größe eines oder mehrerer Abschnitte der Chirp-Hüllkurven in dem vorbestimmten Muster umfasst: Einstellen einer Größe einer oder mehrerer erster Hüllkurven gemäß einem ersten ganzzahligen Wert; und Einstellen einer Größe von einer oder mehreren zweiten Hüllkurven gemäß einem zweiten ganzzahligen Wert, wobei sich der erste ganzzahlige Wert von dem zweiten ganzzahligen Wert unterscheidet.
4. Das Sender-Empfänger-System von Beispiel 3, wobei der erste ganzzahlige Wert und der zweite ganzzahlige Wert Binärzahlen entsprechen.
5. Das Sender-Empfänger-System von Beispiel 1, wobei jeder der Chirps eine entsprechende Breite aufweist und wobei die Modulationsschaltung ferner so konfiguriert ist, dass sie eine Breite von einem oder mehreren der Chirps durch Aufbringen einer Rechteckwelle auf das Chirp-Signal abschneidet.
6. Das Sender-Empfänger-System von Beispiel 5, wobei das Aufbringen der Rechteckwelle auf das Chirp-Signal einen Wert eines nichtlinearen Abschnitts des gesendeten Signals auf null setzt.
7. Das Sender-Empfänger-System von Beispiel 1, wobei jeder der Chirps eine entsprechende Breite aufweist und wobei die Modulationsschaltung ferner so konfiguriert ist, dass sie eine Breite von einem oder mehreren der Chirps durch Anwenden einer Fensterfunktion auf das Chirp-Signal abschneidet.
8. Ein Signalmodulationsverfahren, umfassend: Erzeugen eines Chirp-Signals unter Verwendung eines lokalen Oszillators, wobei das Chirp-Signal eine Vielzahl von Chirps umfasst und wobei jeder der Chirps eine entsprechende Hüllkurve aufweist; Senden, mittels eines Senders, eines Signals, das dem Chirp-Signal entspricht; und ein Modulieren des gesendeten Signals mittels einer Modulationsschaltung, wobei das Modulieren des gesendeten Signals das Regeln einer Größe eines oder mehrerer Abschnitte der Chirp-Hüllkurven in einem vorbestimmten Muster umfasst.
9. Das Signalmodulationsverfahren von Beispiel 8, ferner umfassend: Erkennen eines oder mehrerer Signale an einem Empfänger; und Bestimmen, an einem Prozessor, ob ein oder mehrere erkannte Signale ein Muster aufweisen, das mit dem vorbestimmten Muster des gesendeten Signals übereinstimmt.
10. Das Signalmodulationsverfahren von Beispiel 8, wobei das Regeln der Größe eines oder mehrerer Abschnitte der Chirp-Hüllkurven in dem vorbestimmten Muster umfasst: Einstellen einer Größe einer oder mehrerer erster Hüllkurven gemäß einem ersten ganzzahligen Wert; und Einstellen einer Größe von einer oder mehreren zweiten Hüllkurven gemäß einem zweiten ganzzahligen Wert, wobei sich der erste ganzzahlige Wert von dem zweiten ganzzahligen Wert unterscheidet.
11. Das Signalmodulationsverfahren von Beispiel 10, wobei der erste ganzzahlige Wert und der zweite ganzzahlige Wert Binärzahlen entsprechen.
12. Das Signalmodulationsverfahren von Beispiel 8, wobei das Verfahren ferner das Reduzieren einer Breite eines oder mehrerer der Chirps durch Aufbringen einer Rechteckwelle auf das Chirp-Signal umfasst.
13. Das Signalmodulationsverfahren von Beispiel 12, wobei das Aufbringen der Rechteckwelle auf das Chirp-Signal einen Wert eines nichtlinearen Abschnitts des gesendeten Signals auf einen festen Wert setzt.
14. Das Signalmodulationsverfahren von Beispiel 8, ferner umfassend das Reduzieren einer Breite eines oder mehrerer der Chirps durch Anwenden einer Fensterfunktion auf das Chirp-Signal umfasst.
15. Ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium, das Anweisungen, die von einem Prozessor ausführbar sind, speichert, wobei die Anweisungen Anweisungen umfassen zum: Erzeugen eines Chirp-Signals mittels einer Oszillationsschaltung, wobei das Chirp-Signal eine Vielzahl von Chirps umfasst und wobei jeder der Chirps eine entsprechende Hüllkurve aufweist; Senden eines Signals, das dem Chirp-Signal entspricht, von einem Sender; und Veranlassen einer Modulationsschaltung, das gesendete Signal durch Regeln einer Größe von einem oder mehreren Abschnitten der Chirp-Hüllkurven in einem vorbestimmten Muster zu modulieren.
16. Das nichtflüchtige, computerlesbare Medium von Beispiel 15, wobei die Anweisungen ferner Anweisungen enthalten zum: Erkennen eines oder mehrerer Signale mittels eines Empfängers; und Bestimmen, ob ein oder mehrere erkannte Signale ein Muster aufweisen, das mit dem vorbestimmten Muster des gesendeten Signals übereinstimmt.
17. Das nichtflüchtige, computerlesbare Medium von Beispiel 15, wobei das Regeln der Größe eines oder mehrerer Abschnitte der Chirp-Hüllkurven in dem vorbestimmten Muster umfasst: Einstellen einer Größe einer oder mehrerer erster Hüllkurven gemäß einem ersten ganzzahligen Wert; und Einstellen einer Größe von einer oder mehreren zweiten Hüllkurven gemäß einem zweiten ganzzahligen Wert, wobei sich der erste ganzzahlige Wert von dem zweiten ganzzahligen Wert unterscheidet.
18. Das nichtflüchtige, computerlesbare Medium von Beispiel 17, wobei der erste ganzzahlige Wert und der zweite ganzzahlige Wert Binärzahlen entsprechen.
19. Das nichtflüchtige, computerlesbare Medium von Beispiel 15, wobei die Anweisungen ferner Anweisungen umfassen, die die Modulationsschaltung veranlassen, eine Breite von einem oder mehreren der Chirps abzuschneiden, indem eine Quadratwelle auf das Chirp-Signal aufgebracht wird.
20. Das nichtflüchtige, computerlesbare Medium von Beispiel 19, wobei das Aufbringen der Quadratwelle auf das Chirp-Signal einen Wert eines nichtlinearen Abschnitts des gesendeten Signals auf null setzt.
21. Das nichtflüchtige, computerlesbare Medium von Beispiel 15, wobei die Anweisungen ferner Anweisungen umfassen, die die Modulationsschaltung veranlassen, eine Breite von einem oder mehreren der Chirps abzuschneiden, indem eine Fensterfunktion auf das Chirp-Signal angewendet wird.
22. Das nichtflüchtige computerlesbare Medium von Beispiel 16, wobei die Fensterfunktion eine Hann-Funktion oder eine Blackman-Funktion oder beides umfasst.

Wenngleich die hierin gezeigten und beschriebenen Vorgänge zu Erklärungszwecken nacheinander dargestellt werden können, kann das Verfahren in der Praxis über mehrere gleichzeitig arbeitende Komponenten ausgeführt werden, und vielleicht sogar spekulativ, um Reparaturvorgänge bei Defekten zu ermöglichen. Die sequenzielle Erörterung soll nicht einschränkend sein. Darüber hinaus lag der Schwerpunkt der vorstehenden Erläuterungen auf Radarsensoren, die Prinzipien sind jedoch auf alle Impuls-Echo- oder Dauerstrich-Laufzeitmesssysteme anwendbar. Diese und zahlreiche weitere Modifikationen, Äquivalente und Alternativen werden für den Fachmann ersichtlich, nachdem die vorstehende Offenbarung völlig verstanden ist. Die folgenden Ansprüche sollen so interpretiert werden, dass sie gegebenenfalls alle derartigen Modifikationen, Äquivalente und Alternativen einbeziehen.

Claims

Sender-Empfänger-System, umfassend: einen lokalen Oszillator, der konfiguriert ist, um ein Chirp-Signal zu erzeugen, wobei das Chirp-Signal eine Vielzahl von Chirps umfasst und wobei jeder der Chirps eine entsprechende Hüllkurve aufweist; einen Sender, wobei der Sender so konfiguriert ist, dass er ein Signal, das dem Chirp-Signal entspricht, sendet; und eine Modulationsschaltung, wobei die Modulationsschaltung konfiguriert ist, um das gesendete Signal durch Regeln einer Größe von einem oder mehreren Abschnitten der Chirp-Hüllkurven in einem vorbestimmten Muster zu modulieren.
Sender-Empfänger-System nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Empfänger, der konfiguriert ist, um ein oder mehrere Signale zu erkennen; und einen Prozessor, der konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob ein oder mehrere erkannte Signale ein Muster aufweisen, das mit dem vorbestimmten Muster des gesendeten Signals übereinstimmt.
Sender-Empfänger-System nach Anspruch 1, wobei das Regeln der Größe eines oder mehrerer Abschnitte der Chirp-Hüllkurven in dem vorbestimmten Muster umfasst: Einstellen einer Größe einer oder mehrerer erster Hüllkurven gemäß einem ersten ganzzahligen Wert; und Einstellen einer Größe einer oder mehrerer zweiter Hüllkurven gemäß einem zweiten ganzzahligen Wert, wobei der erste ganzzahlige Wert sich von dem zweiten ganzzahligen Wert unterscheidet.
Sender-Empfänger-System nach Anspruch 1, wobei jeder der Chirps eine entsprechende Breite aufweist und wobei die Modulationsschaltung ferner so konfiguriert ist, dass sie eine Breite von einem oder mehreren der Chirps durch Aufbringen einer Rechteckfenster auf das Chirp-Signal abschneidet.
Sender-Empfänger-System nach Anspruch 4, wobei das Aufbringen der Rechteckfenster auf das Chirp-Signal einen Wert eines nichtlinearen Abschnitts des gesendeten Signals auf null setzt.
Sender-Empfänger-System nach Anspruch 1, wobei jeder der Chirps eine entsprechende Breite aufweist und wobei die Modulationsschaltung ferner so konfiguriert ist, dass sie eine Breite von einem oder mehreren der Chirps durch Anwenden einer Fensterfunktion auf das Chirp-Signal abschneidet.
Signalmodulationsverfahren, umfassend: Erzeugen eines Chirp-Signals mittels eines lokalen Oszillators, wobei das Chirp-Signal eine Vielzahl von Chirps umfasst und wobei jeder der Chirps eine entsprechende Hüllkurve aufweist; Senden, mittels eines Senders, eines Signals, das dem Chirp-Signal entspricht; und ein Modulieren des gesendeten Signals mittels einer Modulationsschaltung, wobei das Modulieren des gesendeten Signals das Regeln einer Größe eines oder mehrerer Abschnitte der Chirp-Hüllkurven in einem vorbestimmten Muster umfasst.
Signalmodulationsverfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend: Erkennen eines oder mehrerer Signale an einem Empfänger; und Bestimmen an einem Prozessor, ob ein oder mehrere erkannte Signale ein Muster aufweisen, das mit dem vorbestimmten Muster des gesendeten Signals übereinstimmt.
Signalmodulationsverfahren nach Anspruch 7, wobei das Regeln der Größe eines oder mehrerer Abschnitte der Chirp-Hüllkurven in dem vorbestimmten Muster umfasst: Einstellen einer Größe einer oder mehrerer erster Hüllkurven gemäß einem ersten ganzzahligen Wert; und Einstellen einer Größe einer oder mehrerer zweiter Hüllkurven gemäß einem zweiten ganzzahligen Wert, wobei der erste ganzzahlige Wert sich von dem zweiten ganzzahligen Wert unterscheidet.
Signalmodulationsverfahren nach Anspruch 8, wobei das Verfahren ferner das Reduzieren einer Breite eines oder mehrerer der Chirps durch Aufbringen einer Rechteckfenster auf das Chirp-Signal umfasst um einen nichtlinearen Abschnitt des gesendeten Signals zu unterdrücken.